Was ist eine maschinelle künstliche Beatmung?

Die Versorgung des menschlichen Körpers mit Sauerstoff aus der Luft wird über die Atmung sichergestellt. Die Atmung wird bei einem gesunden Menschen vom Körper selbst reguliert. Je nachdem, wie viel Sauerstoff gerade benötigt wird, fällt die Atmung flacher oder intensiver aus. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von der Spontanatmung, die ohne Zutun von außen oder eine willentliche Entscheidung abläuft. Wenn allerdings der Körper erkrankt oder verletzt ist, kann die maschinelle Unterstützung der Spontanatmung notwendig werden.

Die maschinelle künstliche Beatmung steht im Kontrast zur künstlichen Beatmung durch menschliches Handeln. Zu letzterer zählen die Mund-zu-Mund-Beatmung oder die Mund-zu-Nase-Beatmung, die notfallmäßig als Atemspende zur Wiederbelebung durchgeführt werden. Auch eine Beutelbeatmung über eine Maske wird, meist von Sanitätern, bei akuten Notfällen vorgenommen. Eine maschinelle Beatmung hingegen geschieht durch spezielle Apparate, die Luft in die Lungen von Patienten befördern. Die maschinelle künstliche Beatmung ist auch über längere Zeit möglich.

Es kommen gleich eine ganze Reihe von Ursachen infrage, die eine künstliche Beatmung erfordern:

• COPD (chronisch-obstruktive Lungenerkrankung)
• Atemmuskelschwäche
• Vergiftung
• Lungenembolie (Verschluss eines Blutgefäßes der Lunge)
• Lungenentzündung
• Narkose (Hemmung der Spontanatmung durch das Narkosemittel)
• Lähmung
• Koma
• Zustand nach verschiedenen Operationen (beispielsweise Kehlkopfresektion)

Welche Beatmungsmethoden gibt es?

Ziel der künstlichen Beatmung ist es, dem Körper ausreichend Sauerstoff über die Atemluft zur Verfügung zu stellen. Dazu wird mithilfe von Beatmungsgeräten Luft in die Lunge gepumpt. Eine Möglichkeit ist die sogenannte nicht-invasive künstliche Beatmung.

• Nichtinvasive Beatmung: Bei der nichtinvasiven Beatmung ist kein Eindringen in das Körperinnere notwendig. Dem Patienten wird lediglich eine Atemmaske über Mund und Nase gestülpt.
  
  
• Invasive Beatmung: Dazu im Gegensatz steht die invasive Beatmung. Sie wird über einen Schlauch vorgenommen, der über Mund oder Nase bis in die Luftröhre geschoben wird. In Notfallsituationen, besonders wenn es zur Verletzung des Mund- oder Rachenraumes gekommen ist oder die oberen Atemwege aus anderen Gründen blockiert sind, kann zur künstlichen Beatmung ein Luftröhrenschnitt notwendig sein. Dabei wird die Luftröhre unterhalb des Kehlkopfes eröffnet und eine Kanüle zur Beatmung eingeführt.
  
  
• Assistierte Beatmung: Bei der assistierten Beatmung wird dem Patienten Unterstützung bei der Spontanatmung gegeben. Beatmet wird nur dann, wenn der Patient von selbst aktiv einatmet. Als auslösendes Moment kann das Volumen der Atemluft dienen. Die Atmung wird also erst dann, wenn der Patient ein bestimmtes Luftvolumen selbsttätig eingeatmet hat, maschinell unterstützt. Alternativ kann die maschinelle Unterstützung über den Druck reguliert werden. Wenn der Patient durch die eigene Atmung einen bestimmten Unterdruck im Beatmungsgerät erzeugt, nimmt dieses seine Funktion auf und unterstützt bei der Atmung.
  
  
• Kontrollierte Beatmung: Bei der kontrollierten Beatmung liegt die gesamte Kontrolle über die Atmung bei der Beatmungsmaschine. Sie steuert das Ein- und Ausatmen des Patienten selbsttätig. Es werden zwei Arten der kontrollierten Beatmung unterschieden:
  
  Volumenkontrollierte Beatmung - Bei der volumenkontrollierten Beatmung wird ein festgelegtes Volumen an Atemluft in die Lunge gepresst. Wenn das voreingestellte Atemvolumen erreicht ist, wird die Ausatmung eingeleitet.
  
  
  Druckkontrollierte Beatmung - Bei der druckkontrollierten Beatmung wird ein bestimmter Druck vorgegeben, der in den Atemwegen und den Lungenbläschen erreicht werden muss. Es wird so lange Luft in die Lunge gepresst, bis dieser Druck erreicht ist. Dann wird das Ausatmen eingeleitet.
  
  
• Synchronisierte intermittierende mandatorische Ventilation: Diese Form der maschinellen Beatmung stellt eine Mischung aus kontrollierter Beatmung und assistierter Spontanatmung dar. Das Beatmungsgerät unterstützt den Patienten bei seinen spontan eingeleiteten Atembewegungen. Die Frequenz der Atmung wird dabei vorab festgelegt. Außerhalb dieser Vorgaben atmet der Patient selbstständig. Bleibt die auslösende Spontanatmung aus, übernimmt das Beatmungsgerät die Regie und beatmet entsprechend der Voreinstellungen.
  
  
• Hochfrequenzbeatmung: Insbesondere bei Säuglingen und Kindern wird die Hochfrequenzbeatmung eingesetzt. Dabei werden mit hoher Frequenz Luftschübe von geringem Volumen erzeugt. Durch die rasche Abfolge der Luftschübe kommt es zu Verwirbelungen der frischen und der verbrauchten Luft in den Atemwegen. Dadurch wird trotz des geringen Beatmungsvolumens ein verbesserter Gasaustausch erreicht.
  
  
• CPAP-Beatmung: Diese Form der Beatmung ist die richtige Wahl, wenn es beispielsweise zu Atemstillständen während des Schlafes kommt (Schlafapnoe-Syndrom). Über eine Atemmaske wird dauerhaft ein Überdruck der Atemluft erzeugt (CPAP = Continuous Positive Airway Pressure), der dem Patienten das Einatmen erleichtern soll. Atemfrequenz und Atemtiefe bestimmt der Betroffene selbst. Durch den permanenten Überdruck werden die Lungenbläschen und Atemwege offen gehalten und der Gasaustausch erleichtert.

Lebensrettende Hilfe nicht ohne Risiko

Dem großen Nutzen der maschinellen künstlichen Beatmung stehen einige Risiken gegenüber. Zu den weniger dramatischen gehören Hautreizungen oder wunde Stellen, die durch Atemmaske oder Tubus (Atemwegsschlauch) verursacht werden. Weitaus gravierender können sein:

• Lungenentzündung
• Steigerung des Gefäßwiderstandes in der Lunge
• Schädigung der Lunge durch Druck
• Steigerung des Drucks im Brustkorb
• Magenblähung (bei falscher Beatmung)
• Reduzierung des venösen Blutstroms zum Herzen
• reduzierte Durchblutung der Nieren und der Leber
• erhöhter Hirndruck
• Reduzierung der Pumpleistung des Herzens

Der Vorteil einer Beatmung ist jedoch normalerweise hoch und bei einigen Patienten ist eine maschinelle Beatmung lebensnotwendig. Weiteren Patienten bringt sie eine deutliche Besserung der Lebensqualität.

Atemunterstützung mit Folgen

Durch die kurzfristige Beatmung, beispielsweise während einer Operation, kommt es im Nachhinein nur selten zu Problemen. Anders ist die Situation bei einer länger andauernden maschinellen Beatmung, wie sie etwa bei Koma-Patienten notwendig sein kann. Wird dem Körper über einen längeren Zeitraum hinweg die Atemtätigkeit abgenommen, besteht die Gefahr, dass er sich an diese Situation gewöhnt. Der eigene Atemantrieb kann ebenso verkümmern wie die Atemhilfsmuskulatur. Aus diesem Grund wird die künstliche Beatmung nicht abrupt, sondern schrittweise zurückgefahren. Dadurch soll dem Körper die Möglichkeit gegeben werden, sich von der Atemunterstützung zu entwöhnen und die Atmung selbst wieder zu übernehmen.

Bei einigen Patienten ist eine Beatmung während der Nacht mit dem Ziel einer Erholung der Atemmuskulatur sinnvoll. Das gilt beispielsweise häufig für die Erkrankung COPD (chronisch-obstruktive Lungenerkrankung).